Флюгерная лебедка

Классификация по МПК: A01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2327325
Дата публикации: 
Пятница, Июнь 27, 2008
Начало действия патента: 
Пятница, Декабрь 8, 2006

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для выполнения земляных работ в садах и огородах. В основу работы лебедки заложен принцип драглайна, при котором исполнительный землеройный орган перемещается тяговым тросом, наматываемым на барабан лебедки. Отличительной особенностью рассматриваемой лебедки является наличие в ее конструкции флюгерного устройства, обеспечивающего упорядоченную намотку троса на барабан, что уменьшает износ троса. Кроме того, в комплект лебедки входит специальный штопор, который ввинчивается в грунт и фиксирует лебедку, присоединяясь к ней шарнирно. Управление электромеханизмом сцепления барабана лебедки с приводным электродвигателем осуществляется дистанционно кабелем с электровключателями, располагающимися на поясе оператора. Это позволяет повысить надежность заявленного устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 фото.


Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения.

Известны лебедки, которые могут использоваться на садовых участках (см. изобретение 2237007).

Наиболее близкой по назначению и конструкции (аналогом) выбирается лебедка, описанная в книге Мишина А. «Для сада и огорода», издательство «Московская правда», 1989 г. (Критика аналога помещается в конце текста описания работы заявляемой флюгерной лебедки).

Описание конструкции флюгерной лебедки

Базовой деталью флюгерной лебедки (далее лебедки) является стальной цилиндр 1, имеющий подшипниковую цапфу 2, в которой устанавливается пустотелый вал 3. На наружной поверхности вала 3 на подшипниках скольжения надевается тросовой барабан 4 (тросоемкость барабана приблизительно 70 м троса диаметром 6, 5 мм). Во внутренней (пустотелой) части вала 3 помещается стержень механизма сцепления 5. В передней части цилиндра 1 (по его бокам) размещаются цапфы 6, в которых шарнирно устанавливаются концы двух флюгерных штанг 7 флюгерного устройства.

Штанги 7 в передней части сужаются относительно друг друга и заканчиваются соединением их неметаллической фильерой 8. Фильера 8 в центре имеет отверстие, через которое проходит трос 9. На конце троса 9 закрепляется коуш 10.

К передней части цилиндра 1 привариваются также кронштейны 11 двух колес 12 (Фиг 2).

Снизу цилиндр 1 имеет пяту 13, а сзади серьгу 14 и две штанги управления 15 (Фиг 2).

В боковой части цилиндра 1 размещаются детали привода механизма сцепления 5. Эти детали привода включают электромагнит 16, 17 удерживаемый стойкой 18, а также пружину 19 (фиг.1).

Привод вращения тросового барабана 4 состоит из двигателя 20 с шестернями 21.

В (обязательный) комплект лебедки входит штопор 22, имеющий в нижней части три витка шнека 23, а в верхней - отверстие 24, и также небольшой ломик (стальной стержень) (не изображен). Стержень штопора 22 имеет конусообразную форму - в нижней части диаметром порядка 25 мм, а в вехней - 70 мм. Витки шнека привариваются к стержню штопора 22 в нижней части (стержень штопора пустотелый). Параметр шнека - наружный диаметр - 80 мм, число витков - 3, шаг - 45 мм. Лопасти шнека выполнены из листовой стали.

В этот комплект также входит пакет электровключателей двигателя 20 и электромагнита 16, который дистанционно при помощи кабеля соединяется с ними и прикрепляется на ремне к поясу оператора.

В (необязательный) комплект лебедки может входить подстилочный лист 25, а также (по выбору) некоторые виды рабочего инструмента, приводимого в движение лебедкой: лопата-скребок (27 - на фото), распашник, плуг и другой инструмент.

Работа лебедки

(Электробезопасность при эксплуатации лебедки обеспечивается установкой электроприборов на изоляторах, а также применением в электросхеме питания промежуточного силового трансформатора). (В случае использования в лебедке тросоукладчика штатной конструкции или желобчатого барабана предложенное флюгерное устройство способствует более надежной их работе).

Работа лебедки может быть пояснена на примере выполнения одной из операций, например окучивание картофеля.

При выполнении этой операции лебедка устанавливается перед межой картофельной гряды на расстоянии 1,5-2 метра от нее. В случае, если на месте установки грунт рыхлый, необходимо под лебедку подложить подстилочный лист 25. После установки лебедки ее положение фиксируется штопором 22, который продевается через отверстие серьги 14 и ввинчивается в землю, при его вращении ломиком, вставленным в отверстие 24. При ввинчивании штопора 22 вследствие его конусности он раздвигает землю по сторонам и уплотняет ее, что способствует увеличению его устойчивости от сдвигания реактивным усилием резания грунта. Длина штопора 22 немногим более одного метра. Достаточность его заглубления зависит от рыхлости грунта и определяется опытным путем по усмотрению оператора. (Работа по ввинчиванию штопора может быть механизирована использованием специального устройства, работающего по принципу шуроповерта. Это устройство отсутствует в экспериментальном образце).

Флюгерные штанги с тросом, продетым в отверстие фильеры 8, опускаются вперед на землю. К тросу при помощи коуша 10 присоединяется распашник.

Включается электромагнит 16. Под воздействием магнита якорь 17 нажимает на стержень механизма сцепления 5, вследствие чего штыри 26 выходят из отверстий тросового барабана 4, освобождая его от сцепления с валом 3 (пружина 19 сжимается). Распашник переносится к началу межи, при этом трос 9 свободно сматывается с барабана 4. После установки распашника выключается электромагнит 16, вследствие чего под действием пружины 19 стержень механизма сцепления 5 смещается, заставляя штыри 26 войти в отверстия барабана 4. В результате барабан 4 сцепляется с валом 3.

Затем включается двигатель 20, который через шестерни 21 заставляет вращаться барабан 4, на который наматывается трос 9, приводя в движение распашник, направляемый оператором. Скорость движения распашника порядка 25 см/сек.

Вследствие воздействия реактивного усилия резания трос 9 натягивается и, воздействуя через фильеру 8 на флюгерные штанги 7, заставляет лебедку с барабаном 4 повернуться таким образом, чтобы трос 9 подходил к барабану под прямым углом, что обеспечивает упорядоченную его намотку.

Осью поворота лебедки служит штопор 22. Колеса 12 лебедки выполнены бочкообразными, а пята 13 имеет закругленные фаски, что снижает усилие скольжения деталей по подстилочному листу 25 или поверхности грунта. После завершения окучивания первой межи механизм сцепления 5 и электродвигатель 20 выключаются.

За одну установку лебедки можно окучить 2-3 ряда. Затем лебедку необходимо переставить и цикл повторить.

Наиболее значимыми отличимыми признаками заявляемой лебедки является использование в ее конструкции штопора 22 и флюгерного устройства со штангами 7.

Штопор позволяет легко и быстро устанавливать лебедку в любом месте рабочей площадки.

Флюгерное устройство обеспечивает упорядоченную укладку на барабан троса, что значительно уменьшает его износ. Кроме итого, это устройство обеспечивает возможность поворота лебедки вокруг штопора 22 на 360 градусов, т.е работать «по вееру», что небходимо при планировке участка.

Критика аналога

1. Лебедка-аналог устанавливается на площадке в виде настила, который от сдвигания, вследствие действия реактивного усилия резания грунта, удерживается ломом, забиваемым в землю.

Заявляемая лебедка проще по конструкции, т.к. у нее отсутствует рама с настилом. Лебедка-аналог согласно описанию в книге (стр.6) развивает усилие 500 кГс. Реакция от такого усилия стремится сдвинуть раму с лебедкой. Чтобы удержать раму, лом должен быть заглублен в землю не менее чем на 40-45 см. Заглубление лома и его извлечение из земли являются трудоемкой операцией, что с заявляемым устройством сравнивается со знаком минус.

2. У аналога отсутствует флюгерное устройство, обеспечивающее подход троса к барабану под прямым углом, вследствие чего намотка троса на барабан аналога происходит беспорядочно - что способствует износу троса.

3. Лом, о котором говорится в лебедке-аналоге, - это стальной стержень, имеющий диаметр порядка 25-30 мм. Будучи заглубленным в землю, под действием реактивного усилия резания неизбежно будет отклоняться, раздвигая землю, т.к. имеет относительно малую площадь бокового контакта с ней. Вследствие чего лебедка-аналог может потерять устойчивость стояния.

Формула изобретения

1. Тросовая лебедка, имеющая станину с закрепленным на ней барабаном, приводимым в движение двигателем, отличающаяся тем, что лебедка установлена в корпусе (цилиндре) с цапфами, расположенными с двух сторон в его верхней наружной части, с шарнирно установленными в них концами штанг флюгерного устройства, штанги расположены с наклоном, а концы штанг соединены друг с другом фильерой с отверстием для троса, на конце которого закреплен коуш, при этом перед цилиндром установлены закрепленные на нем колеса.

2. Лебедка по п.1, отличающаяся тем, что в нижней части цилиндра установлена пята, в задней - серьга с устанавливаемым в ней штопором и штанги управления.